KR20120052739A - 디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법 - Google Patents

디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메모리를 포함하는 디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치는 인코더, 디코더 및 소스 드라이버를 포함한다. 상기 인코더는 펜타일(PenTile) 방식의 입력 영상 데이터에 대해 이진 인코딩 방식 및 DPCM 인코딩 방식으로 인한 오류를 각각 계산하고, 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 상기 오류 계산 결과에 근거하여 선택되는 어느 하나에 따라 상기 입력 영상 데이터를 압축한다. 상기 디코더는 상기 어느 하나의 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식에 따라 상기 인코더에 의해 압축된 데이터를 복원한다. 그리고, 상기 소스 드라이버는 상기 디코더에 의해 복원된 데이터에 근거하여 디스플레이 패널에 연결되는 소스 라인들을 구동한다.

Description

디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법{DISPLAY DRIVING DEVICE AND METHOD FOR COMPRESSING AND DECOMPRESSING IMAGE DATA IN THE SAME}
본 발명은 디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 메모리를 포함하는 디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것이다.
기존의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비해 무게와 부피를 줄일 수 있는 여러 평판 디스플레이 장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치들로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 장치, 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display) 장치, 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display) 장치 등이 있다. 평판 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 패널 및 디스플레이 구동 회로(DDI: Display Driver Integrated circuit)를 포함한다. 디스플레이 구동 회로는 그래픽 컨트롤러와 같은 호스트로부터 영상 정보를 수신한다. 그리고, 디스플레이 구동 회로는 영상 정보를 영상 데이터로 변환하여 패널에 제공한다.
평판 디스플레이 장치의 해상도가 증가함에 따라 디스플레이 구동 회로에 사용되는 메모리 사용량도 증가하고 있다. 이러한 메모리 사용량의 증가는 소비 전력의 증가를 야기한다. 또한, 메모리 사용량이 증가하면, 메모리에 연결되는 라인들의 개수 및 길이도 증가하고, 이는 신호들 사이의 간섭 및 전압 강하를 야기한다. 그리고, 이러한 신호들 사이의 간섭 및 전압 강하는 오동작의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 내부 메모리 사용량을 줄이기 위한 디스플레이 구동 장치 및 그것의 효율적인 영상 데이터 압축 및 복원 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치는 인코더, 디코더 및 소스 드라이버를 포함한다. 상기 인코더는 펜타일(PenTile) 방식의 입력 영상 데이터에 대해 이진 인코딩 방식 및 DPCM 인코딩 방식으로 인한 오류를 각각 계산하고, 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 상기 오류 계산 결과에 근거하여 선택되는 어느 하나에 따라 상기 입력 영상 데이터를 압축한다. 상기 디코더는 상기 어느 하나의 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식에 따라 상기 인코더에 의해 압축된 데이터를 복원한다. 그리고, 상기 소스 드라이버는 상기 디코더에 의해 복원된 데이터에 근거하여 디스플레이 패널에 연결되는 소스 라인들을 구동한다.
실시 예에 있어서, 상기 인코더는 매크로 블록 생성기, 제 1 및 제 2 압축부를 포함한다. 상기 매크로 블록 생성기는 상기 입력 영상 데이터에 대한 매크로 블록들을 생성한다. 상기 제 1 압축부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하고, 상기 제 2 압축부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 DPCM 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축한다.
실시 예에 있어서, 상기 인코더는 제 1 및 제 2 사전 복원부, 제 1 및 제 2 오류 산출부 및 모드 선택부를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 사전 복원부는 상기 제 1 압축부에서 출력되는 이진 압축 데이터를 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하고, 상기 제 2 사전 복원부는 상기 제 2 압축부에서 출력되는 DPCM 압축 데이터를 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원한다. 상기 제 1 오류 산출부는 상기 제 1 사전 복원부에서 출력되는 이진 복원 데이터와 상기 입력 영상 데이터 사이의 오류를 계산하고, 상기 제 2 오류 산출부는 상기 제 2 사전 복원부에서 출력되는 DPCM 복원 데이터와 상기 입력 영상 데이터 사이의 오류를 계산한다. 상기 모드 선택부는 상기 제 1 및 제 2 오류 산출부에서 계산되는 오류들의 비교 결과에 따라 상기 이진 압축 데이터 및 상기 DPCM 압축 데이터 중 어느 하나를 선택하여 출력한다.
실시 예에 있어서, 상기 인코더는 상기 모드 선택부에 의해 선택되는 압축 데이터에 대한 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성기를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 비트 스트림은 상기 모드 선택부에 의해 선택되는 압축 데이터가 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 어느 방식에 따라 압축되었는지 여부를 나타내는 모드 데이터를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 디코더는 상기 비트 스트림을 수신하는 비트 스트림 추출기, 및 상기 수신된 비트 스트림의 모드 데이터에 따라 상기 모드 데이터에 대응하는 압축 데이터에 대한 디코딩 방식을 결정하는 모드 판정부를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 디코더는 상기 모드 판정부의 판정 결과에 응답하여 동작하는 제 1 및 제 2 복원부를 포함한다. 상기 제 1 복원부는 상기 이진 디코딩 방식에 따라 상기 수신된 비트 스트림의 압축 데이터를 매크로 블록별로 복원하고,상기 제 2 복원부는 상기 DPCM 디코딩 방식에 따라 상기 수신된 비트 스트림의 압축 데이터를 매크로 블록별로 복원한다.
실시 예에 있어서, 상기 매크로 블록 생성기는 2x2 크기의 R(Red) 매크로 블록들 및 B(Blue) 매크로 블록들을 생성하고, 4x2 크기의 G(Green) 매크로 블록들을 생성한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 압축부는 각각의 매크로 블록에 대한 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 결정하고, 상기 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축한다. 그리고, 상기 제 2 압축부는 각각의 매크로 블록에서 기준 부화소 값과 그외 다른 부화소 값들 사이의 차이 값들을 계산하고, 상기 기준 부화소 값 및 상기 차이 값들을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축한다.
실시 예에 있어서, 상기 디스플레이 구동 장치는 상기 인코더에 의해 압축된 데이터를 저장하고, 상기 압축된 데이터를 상기 디코더에 전달하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 영상 데이터 압축 방법은 입력 영상 데이터에 대한 매크로 블록들을 생성하는 단계, 상기 입력 영상 데이터를 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계, 상기 입력 영상 데이터를 DPCM 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계, 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식으로 인한 오류들을 계산하는 단계, 및 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 더욱 적은 오류들을 유발하는 어느 하나에 따라 압축된 데이터를 선택하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 매크로 블록들을 생성하는 단계에서, 2x2 크기의 R 매크로 블록들, 4x2 크기의 G 매크로 블록들, 및 2x2 크기의 B 매크로 블록들을 생성한다.
실시 예에 있어서, 상기 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계는, 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 대표하는 제 1 및 제 2 대표 값을 결정하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 대표 값에 근거하여 상기 각각의 매크로 블록의 패턴을 결정하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 대표 값과 상기 패턴을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 대표 값을 결정하는 단계는, 기준 평균값으로서 상기 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계, 상위 평균값으로서 상기 기준 평균값과 같거나 그보다 큰 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계, 하위 평균값으로서 상기 기준 평균값보다 작은 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계, 및 상기 상위 및 하위 평균값 중 상기 각각의 매크로 불록의 기준 부화소가 갖는 값에 대응하는 어느 하나를 제 1 대표 값으로 결정하고, 다른 하나를 제 2 대표 값으로 결정하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 영상 데이터 압축 방법은 상기 입력 영상 데이터의 인코딩 방식을 나타내는 모드 데이터 및 상기 압축된 데이터를 포함하는 비트 스트림을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 영상 데이터 복원 방법은 입력 영상 데이터의 인코딩 방식을 나타내는 모드 데이터 및 상기 모드 데이터에 대응하는 압축 데이터를 포함하는 비트 스트림을 수신하는 단계, 상기 모드 데이터에 따라 이진 디코딩 방식 및 DPCM 디코딩 방식 중 어느 하나를 선택하는 단계, 상기 압축 데이터를 상기 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계, 및 상기 압축 데이터를 상기 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계에서, 각각의 매크로 블록의 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 복원한다.
실시 예에 있어서, 상기 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계에서, 각각의 매크로 블록의 기준 부화소 값 및 상기 기준 부화소 값과의 차이 값들을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 복원한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 디스플레이 구동 장치에 입력되는 영상 데이터를 효율적으로 압축하여 메모리 사용량을 줄임으로써 소비 전력 및 내부 신호들 간의 간섭을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 일부를 간략하게 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인코더를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 입력 영상 데이터의 일부 및 이에 대한 매크로 블록들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 이진 인코딩 방식에서 사용되는 매크로 블록들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 매크로 블록들에 대응하는 비트 스트림을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 DPCM 인코딩 방식에서 사용되는 2x2 매크로 블록을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 디코더를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 제 1 적용 예를 보여주는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 제 2 적용 예를 보여주는 블록도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치(100)의 일부를 간략하게 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 구동 장치(100)는 인코더(encoder, 110), 메모리(120), 디코더(decoder, 130) 및 소스 드라이버(source driver, 140)를 포함한다.
인코더(110)는 복수의 인코딩 방식들 중 어느 하나를 선택적으로 적용하여 입력 영상 데이터(DAT_IN)를 압축한다. 예를 들어, 인코더(110)는 본 발명의 실시 예로서 제안되는 이진 인코딩(binary encoding) 방식과 DPCM 인코딩(Differential Pulse Code Modulation encoding) 방식 중 어느 하나를 선택적으로 적용한다. 이때, 인코더(110)는 각각의 인코딩 방식으로 인한 오류를 산출하고, 더욱 적은 오류를 유발하는 인코딩 방식을 선택한다. 이진 인코딩 방식은 이하의 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 그리고, DPCM 인코딩 방식은 이하의 도 6을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
메모리(120)는 인코더(110)에 의해 압축된 데이터를 저장한다. 즉, 메모리(120)는 이진 인코딩 방식으로 압축된 데이터 및 DPCM 인코딩 방식으로 압축된 데이터를 저장한다. 그리고, 메모리(120)는 압축된 데이터를 디코더(130)에 전달한다.
디코더(130)는 복수의 디코딩 방식들 중 어느 하나를 선택적으로 적용하여 압축된 데이터를 복원한다. 이때, 디코더(130)는 각각의 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식을 적용하여 압축된 데이터를 복원한다. 예를 들어, 디코더(130)는 이진 인코딩 방식으로 압축된 데이터(이하, “이진 압축 데이터”라고 칭함)에 대해서는 이진 디코딩 방식을 적용하여 복원하고, DPCM 인코딩 방식으로 압축된 데이터(이하, “DPCM 압축 데이터”라고 칭함)에 대해서는 DPCM 디코딩 방식을 적용하여 복원한다.
소스 드라이버(140)는 디코더(130)에 의해 복원된 데이터에 근거하여 디스플레이 패널(미도시됨)에 연결되는 소스 라인들(SL1~SLm)을 구동한다. 예를 들어, 소스 드라이버(140)는 복원된 데이터에 대응하는 출력전압들을 소스 라인들(SL1~SLm)에 인가한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치(100)는 이진 인코딩 방식 또는 DPCM 인코딩 방식 중 더욱 효율적인(오류율이 낮은) 인코딩 방식을 이용하여 입력 영상 데이터(DAT_IN)를 압축한다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 압축률에 비례하여 메모리 사용량을 줄임으로써 소비 전력 및 내부 신호들 간의 간섭을 줄일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 인코더(110)를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 인코더(110)는 매크로 블록 생성기(Macro Block generator, 111), 제 1 압축부(compression unit, 112), 제 2 압축부(113), 제 1 사전 복원부(pre-decompression unit, 114), 제 2 사전 복원부(115), 제 1 오류 산출부(error calculation unit, 116), 제 2 오류 산출부(117), 모드 선택부(mode selection unit, 118) 및 비트 스트림 생성기(Bit Stream generator, 119)를 포함한다. 비록, 도면에는 도시되지 않았지만, 인코더(110)는 압축률을 높이기 위해 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.
매크로 블록 생성기(111)는 입력 영상 데이터(DAT_IN)에 대한 매크로 블록들을 생성한다. 본 발명의 실시 예에 있어서, 입력 영상 데이터(DAT_IN)는 펜타일(PenTile) 방식에 따라 구성된다. 즉, 입력 영상 데이터(DAT_IN)는 하나의 R 부화소(sub-pixel), 두 개의 G 부화소들 및 하나의 B 부화소가 하나의 화소(pixel)를 구성하는 화소 구조에 적합하게 구성된다.
매크로 블록 생성기(111)는 4개의 R(Red) 부화소 값들을 묶어 2x2 R 매크로 블록을 생성하고, 8개의 G(Green) 부화소 값들을 묶어 4x2 G 매크로 블록을 생성하며, 4개의 B(Brue) 부화소 값들을 묶어 2x2 B 매크로 블록을 생성한다. 매크로 블록 생성은 이하의 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
제 1 압축부(112)는 이진 인코딩 방식에 따라 입력 영상 데이터(DAT_IN)를 매크로 블록별로 압축한다. 이진 인코딩 방식은 이하의 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
제 2 압축부(113)는 DPCM 인코딩 방식에 따라 입력 영상 데이터(DAT_IN)를 매크로 블록별로 압축한다. DPCM 인코딩 방식은 이하의 도 6을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
제 1 사전 복원부(114)는 이진 디코딩 방식에 따라 제 1 압축부(112)에 의해 압축된 데이터를 매크로 블록별로 복원한다. 이진 디코딩 방식에 의해 복원된 데이터는 이진 인코딩 방식을 역으로 수행함으로써 얻어진다.
제 2 사전 복원부(115)는 DPCM 디코딩 방식에 따라 제 2 압축부(113)에 의해 압축된 데이터를 매크로 블록별로 복원한다. DPCM 디코딩 방식에 의해 복원된 데이터는 DPCM 인코딩 방식을 역으로 수행함으로써 얻어진다.
제 1 오류 산출부(116)는 제 1 압축부(112)에 의한 압축 및 제 1 사전 복원부(114)에 의한 복원(이하, “이진 모드”이라고 칭함)을 거친 데이터와 입력 영상 데이터(DAT_IN) 사이의 차이 값(이하, “제 1 오류”이라고 칭함)을 매크로 블록별로 계산한다.
제 2 오류 산출부(117)는 제 2 압축부(113)에 의한 압축 및 제 2 사전 복원부(115)에 의한 복원(이하, “DPCM 모드”이라고 칭함)을 거친 데이터와 입력 영상 데이터(DAT_IN) 사이의 차이 값(이하, “제 2 오류”이라고 칭함)을 매크로 블록별로 계산한다.
모드 선택부(118)는 제 1 및 제 2 오류의 비교 결과에 기초하여, 이진 압축 데이터 및 DPCM 압축 데이터 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 좀더 상세하게 설명하면, 모드 선택부(118)는 제 1 및 제 2 오류 중 더욱 작은 값에 대응하는 모드를 선택하고, 선택 모드에 대응하는 압축 데이터를 출력한다. 예를 들어, 제 1 오류가 제 2 오류와 같거나 그보다 작은 경우, 모드 선택부(118)는 이진 압축 데이터를 선택하여 출력한다. 반면에, 제 1 오류가 제 2 오류보다 큰 경우, 모드 선택부(118)는 DPCM 압축 데이터를 선택하여 출력한다. 모드 선택부(118)는 선택 모드 정보 및 선택 모드에 대응하는 압축 데이터를 비트 스트림 생성기(119)에 전달한다.
비트 스트림 생성기(119)는 선택 모드를 나타내는 모드 데이터 및 선택 모드에 대응하는 압축 데이터(DAT_ENC)를 포함하는 비트 스트림을 생성한다. 이때, 비트 스트림은 고정 길이 코딩(Fixed Length Coding)을 통해 생성된다. 그리고, 비트 스트림 생성기(119)는 비트 스트림을 메모리(120, 도 1 참조)에 전달한다. 특히, 이진 모드에 대응하는 비트 스트림은 이하의 도 5를 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 3은 입력 영상 데이터의 일부 및 이에 대한 매크로 블록들을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 매크로 블록들(MB_R, MB_G, MB_B)은 매크로 블록 생성기(111, 도 2 참조)에 의해 입력 영상 데이터(DAT_IN)로부터 생성된다. 도면에서 도시되는 바와 같이, 입력 영상 데이터(DAT_IN)는 RGBG 화소 구조에 대응하는 펜타일 방식으로 구성된다.
매크로 블록 생성은 입력 영상 데이터(DAT_IN)의 부화소 값들(R1~R4, G1~G8, B1~B4)이 RGB 색상별로 재구성됨을 의미한다. 이때, 입력 영상 데이터(DAT_IN)가 펜타일 방식으로 구성되어 있으므로, R 매크로 블록(MB_R) 및 B 매크로 블록(MB_B)의 크기는 2x2로 설정되고, G 매크로 블록(MB_G)의 크기는 4x2로 설정된다.
예를 들어, R 매크로 블록(MB_R)은 제 1 내지 제 4 R 부화소 값(R1~R4)으로 구성된다. G 매크로 블록(MB_G)은 제 1 내지 제 8 G 부화소 값(G1~G8)으로 구성된다. B 매크로 블록(MB_B)은 제 1 내지 제 4 B 부화소 값(B1~B4)으로 구성된다.
도 4는 이진 인코딩 방식에 사용되는 매크로 블록들을 예시적으로 보여주는 도면이다. 비록 도면에는 각각의 매크로 블록 내의 부화소들이 두 가지의 값(10, 20) 중 하나를 갖는 것으로 도시되나, 부화소 값들은 이에 한정되지 않고, 매크로 블록은 다양한 부화소 값들을 갖도록 구성될 수 있다.
이하에서, 이진 인코딩 방식이 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 우선, 매크로 블록별로 부화소 값들을 대표하는 두 개의 값이 결정된다. 각각의 매크로 블록의 대표 값들을 결정하기 위해, 각각의 매크로 블록에 대해 부화소 값들의 평균값(이하, “기준 평균값”이라고 칭함)이 계산된다. 그리고, 기준 평균값과 같거나 그보다 큰 부화소 값들의 평균값(이하, “상위 평균값”이라고 칭함)과 기준 평균값보다 작은 부화소 값들의 평균값(이하, “하위 평균값”이라고 칭함)이 계산된다.
제 1 대표 값은 상위 및 하위 평균값 중 매크로 블록의 기준 부화소가 갖는 값에 대응하는 값으로 결정되고, 제 2 대표 값은 상위 및 하위 평균값 중 제 1 대표 값으로 결정된 값과 다른 값으로 결정된다. 여기서, 매크로 블록 내의 기준 부화소는 좌표 (0,0)에 위치하는 부화소로 정의될 수 있다.
예를 들어, R 매크로 블록(MB_R)의 대표 값들을 결정하는 과정을 좀더 상세하게 설명하면, 기준 평균값은 (10+20+20+20)/4 = 17.5이고, 상위 평균값은 (20+20+20)/3 = 20이며, 하위 평균값은 10/1 = 10으로 계산된다. 그리고, R 매크로 블록(MB_R)의 기준 부화소(REF_R)가 갖는 값 10은 하위 평균값에 대응한다. 따라서, 제 1 대표 값은 하위 평균값 10으로 결정되고, 제 2 대표 값은 상위 평균값 20으로 결정된다.
G 매크로 블록(MB_G)에 대해서는, R 매크로 블록(MB_R)과 같이, 제 1 대표 값은 10으로 결정되고, 제 2 대표 값은 20으로 결정된다. 그리고, B 매크로 블록(MB_B)에 대해서는, 제 1 대표 값은 20으로 결정되고, 제 2 대표 값은 10으로 결정된다.
각각의 매크로 블록의 제 1 및 제 2 대표 값이 결정되고 나서, 각각의 매크로 블록의 패턴이 제 1 및 제 2 대표 값에 근거하여 결정된다. 이때, 제 1 대표 값에 대응하는 패턴 성분은 1로 설정되고, 제 2 대표 값에 대응하는 패턴 성분은 0으로 설정될 수 있다. 이런 경우, R 매크로 블록(MB_R)의 패턴은 1000으로 결정되고, G 매크로 블록(MB_G)의 패턴은 10100101로 결정되고, B 매크로 블록(MB_B)의 패턴은 1000으로 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이진 인코딩 방식의 경우, 입력 영상 데이터는 매크로 블록별로 결정되는 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 압축된다. 이와 같은 이진 압축 데이터를 포함하는 비트 스트림의 생성은 이하의 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 매크로 블록들에 대응하는 비트 스트림을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 비트 스트림은 모드 데이터 필드(MODE), R, G, 및 B 매크로 블록에 각각 대응하는 패턴 필드들(P_R, P_G, P_B), R, G, 및 B 매크로 블록에 각각 대응하는 제 1 대표 값 필드들(A_R, A_G, A_B), 그리고 R, G, 및 B 매크로 블록에 각각 대응하는 제 2 대표 값 필드들(B_R, B_G, B_B)로 구성된다.
모드 데이터 필드(MODE)는 모드 데이터를 포함한다. 모드 데이터는 이진 모드인지 DPCM 모드인지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 3비트의 모드 데이터가 111로 설정되는 경우에는, 비트 스트림이 이진 압축 데이터를 포함하고 있음을 나타낸다.
패턴 필드들(P_R, P_G, P_B)은 각각에 대응하는 패턴 성분들을 포함한다. 이때, 이진 인코딩 특성상 패턴들의 최상위 비트는 모두 같은 값으로 설정되므로(예를 들어, 패턴들 각각의 최상위 비트는 1로 설정됨), 패턴 필드들(P_R, P_G, P_B)은 각각에 대응하는 패턴에서 최상위 비트를 제외한 패턴 성분들을 포함할 수 있다.
제 1 대표 값 필드들(A_R, A_G, A_B)은 각각에 대응하는 제 1 대표 값을 포함하고, 제 2 대표 값 필드들(B_R, B_G, B_B)은 각각에 대응하는 제 2 대표 값을 포함한다.
한편, 데이터 압축률은 비트 스트림을 구성하는 각각의 필드에 할당되는 비트 수에 따라 달라질 수 있다. 비트 스트림의 비트 수가 줄어들수록 데이터 압축률은 높아질 것이다.
도 6은 DPCM 인코딩 방식에 사용되는 2x2 매크로 블록을 예시적으로 보여주는 도면이다. 이하에서, DPCM 인코딩 방식이 도 6을 참조하여 설명될 것이다. DPCM 인코딩 방식의 경우, 입력 영상 데이터는 기준 부화소(REF_P)와 그외 다른 부화소들 사이의 연관성을 이용하여 압축된다. 이를 위해, 각각의 매크로 블록에 대해 양자화(quantization)된 부화소 값들(P1~P4) 사이의 차이 값들(DVAL1~DVAL3)이 계산된다. 여기서, 차이 값들(DVAL1~DVAL3)은 기준 부화소(REF_P)에 대응하는 제 1 부화소 값(P1)과 그외 다른 부화소 값들(P2~P4) 사이의 연관성을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 차이 값(DVAL1)은 제 2 부화소 값(P2)에서 제 1 부화소 값(P1)을 뺀 값이고, 제 2 차이 값(DVAL2)은 제 3 부화소 값(P3)에서 제 1 부화소 값(P1)을 뺀 값이며, 제 3 차이 값(DVAL3)은 제 4 부화소 값(P4)에서 제 1 부화소 값(P1)을 뺀 값이다.
입력 영상 데이터는 참조 값으로서의 제 1 부화소 값(P1) 및 계산된 차이 값들(DVAL1~DVAL3)을 이용하여 압축된다. DPCM 인코딩 방식은 이미 잘 알려진 방식이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 4x2 매크로 블록에 대한 DPCM 인코딩도 상술한 바와 같은 방식으로 수행될 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 디코더(130)를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 디코더(130)는 비트 스트림 추출기(Bit Stream extractor, 131), 모드 판정부(mode judgement unit, 132), 제 1 복원부(decompression unit, 133) 및 제 2 복원부(134)를 포함한다.
비트 스트림 추출기(131)는 메모리(120, 도 1 참조)로부터 비트 스트림을 읽어낸다. 그리고, 비트 스트림 추출기(131)는 비트 스트림에서 모드 데이터 및 압축 데이터를 추출하여 출력한다.
모드 판정부(132)는 비트 스트림 추출기(131)에서 출력되는 모드 데이터를 분석하여 압축 데이터가 이진 압축 데이터인지 DPCM 압축 데이터인지 여부를 판정한다. 그리고, 모드 판정부(132)는 모드 판정 결과에 따라 비트 스트림 추출기(131)에서 출력되는 압축 데이터의 디코딩 방식을 결정한다. 예를 들어, 모드 판정부(132)의 판정 결과에 따라, 이진 압축 데이터는 제 1 복원부(133)로 전달되어 디코딩되고, DPCM 압축 데이터는 제 2 복원부(134)로 전달되어 디코딩된다.
제 1 복원부(133)는 이진 디코딩 방식에 따라 이진 압축 데이터를 복원한다. 즉, 제 1 복원부(133)는 이진 인코딩 방식을 역으로 수행하여 이진 압축 데이터로부터 압축 전의 부화소 값들을 매크로 블록별로 복원한다. 이진 디코딩 방식은 각각의 매크로 블록의 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 수행된다.
제 2 복원부(134)는 DPCM 디코딩 방식에 따라 DPCM 압축 데이터를 복원한다. 즉, 제 2 복원부(134)는 DPCM 인코딩 방식을 역으로 수행하여 DPCM 압축 데이터로부터 압축 전의 부화소 값들을 매크로 블록별로 복원한다. DPCM 디코딩 방식은 이미 잘 알려진 방식이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 DPCM 압축 및 복원에 의하면, 압축 및 복원 대상 매크로 블록 내의 부화소 값들 중 하나를 참조하여 압축 및 복원함으로써, 주변 매크로 블록 내의 부화소 값들을 참조하여 압축 및 복원하는 경우에 발생할 수 있는 데이터 오류 전파를 방지할 수 있다. 결국, 데이터 오류 전파로 인한 화면 깨짐 현상을 최소화할 수 있다.
디코더(130)는 제 1 및 제 2 복원부(133, 134) 중 어느 하나에 의해 복원된 데이터(DAT_DEC)를 소스 드라이버(140, 도 1 참조)에 전달한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8을 참조하면, 단계 S110에서, 입력 영상 데이터에 대한 매크로 블록들이 생성된다. 이때, 매크로 블록들은 RGB 색상에 따라 구분된다. 그리고, 입력 영상 데이터가 펜타일 방식으로 구성되어 있는 경우에는, R 매크로 블록 및 B 매크로 블록의 크기는 2x2로 설정되고, G 매크로 블록의 크기는 4x2로 설정된다.
단계 S120에서, 입력 영상 데이터는 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축된다. 즉, 이진 압축 데이터가 입력 영상 데이터로부터 생성된다. 이때, 각각의 매크로 블록의 대표 값들 및 패턴이 이용된다.
단계 S130에서, 입력 영상 데이터는 DPCM 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축된다. 즉, DPCM 압축 데이터가 입력 영상 데이터로부터 생성된다. 이때, 각각의 매크로 블록 내의 기준 부화소(REF_P)와 그외 다른 부화소들 사이의 연관성이 이용된다. 예를 들어, 기준 부화소가 갖는 값과 그외 다른 부화소들이 갖는 값들 사이의 차이 값들이 이용된다.
단계 S140에서, 이진 압축 데이터는 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원된다.
단계 S150에서, DPCM 압축 데이터는 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원된다.
단계 S160에서, 이진 모드로 인한 오류가 계산된다. 즉, 이진 인코딩 및 이진 디코딩을 차례대로 거친 데이터와 입력 영상 데이터 사이의 차이 값이 매크로 블록별로 계산된다.
단계 S170에서, DPCM 모드로 인한 오류가 계산된다. 즉, DPCM 인코딩 및 DPCM 디코딩을 차례대로 거친 데이터와 입력 영상 데이터 사이의 차이 값이 매크로 블록별로 계산된다.
단계 S180에서, 계산된 오류들에 기초하여 이진 모드 및 DPCM 모드 중 어느 하나가 선택된다. 예를 들어, 이진 모드로 인한 오류가 DPCM 모드로 인한 오류와 같거나 그보다 작은 경우, 이진 모드가 선택된다. 반면에, 이진 모드로 인한 오류가 DPCM 모드로 인한 오류보다 큰 경우, DPCM 모드가 선택된다.
단계 S190에서, 선택 모드를 나타내는 모드 데이터 및 선택 모드에 대응하는 압축 데이터를 포함하는 비트 스트림이 생성된다.
단계 S110 내지 단계 S190은 입력 영상 데이터를 구성하는 모든 매크로 블록들에 대한 데이터 압축이 완료될 때까지 반복될 것이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9를 참조하면, 단계 S210에서, 모드 데이터 및 압축 데이터를 포함하는 비트 스트림이 입력된다.
단계 S220에서, 압축 데이터가 이진 압축 데이터인지 DPCM 압축 데이터인지 여부가 모드 데이터의 분석 결과에 따라 판정된다. 이진 압축 데이터로 판정되는 경우에는, 단계 S230이 진행되고, DPCM 압축 데이터로 판정되는 경우에는, 단계 S240이 진행된다.
단계 S230에서, 이진 압축 데이터는 이진 디코딩 방식에 따라 각각의 매크로 블록의 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 복원된다.
단계 S240에서, DPCM 압축 데이터는 DPCM 디코딩 방식에 따라 기준 부화소 값 및 그와의 차이 값들을 이용하여 복원된다.
단계 S250에서, 이진 디코딩 방식 및 DPCM 디코딩 방식 중 어느 하나에 의해 복원된 데이터는 출력되어 소스 드라이버(140, 도 1 참조)에 전달된다.
단계 S210 내지 단계 S250은 입력 영상 데이터를 구성하는 모든 매크로 블록들에 대한 데이터 복원이 완료될 때까지 반복될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치(100)는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 제 1 적용 예를 보여주는 블록도이다. 그리고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치의 제 2 적용 예를 보여주는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(1100) 및 디스플레이 구동 장치(1200)를 포함한다.
디스플레이 패널(1100)은 소스 라인들(SLs) 및 게이트 라인들(GLs)을 통해 디스플레이 구동 장치(1200)에 연결된다. 디스플레이 패널(1100)은 행(row)과 열(column)의 매트릭스(matrix) 형태로 배열되는 복수의 화소들을 포함한다. 그리고, 화소들 각각은 대응하는 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 디스플레이 패널(1100)은 펜타일 방식에 따라 배열되는 화소들을 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 장치(1200)는 인코더(1210), 메모리(1220), 디코더(1230), 소스 드라이버(1240), 게이트 드라이버(1250) 및 타이밍 제어기(Timing-CONtroller, 1260)를 포함한다.
인코더(1210)는 이진 인코딩 방식 및 DPCM 인코딩 방식 중 어느 하나를 선택적으로 적용하여 타이밍 제어기(1260)으로부터 전달되는 입력 영상 데이터를 압축한다. 이때, 인코더(1210)는 이진 인코딩 방식 및 DPCM 인코딩 방식 중 더욱 적은 오류를 유발하는 인코딩 방식을 선택한다.
메모리(1220)는 인코더(1210)에 의해 압축된 데이터를 저장한다. 즉, 메모리(120)는 이진 인코딩 방식으로 압축된 데이터 및 DPCM 인코딩 방식으로 압축된 데이터를 저장한다. 그리고, 메모리(1220)는 압축된 데이터를 디코더(1230)에 전달한다.
디코더(1230)는 이진 디코딩 방식 및 DPCM 디코딩 방식 중 어느 하나를 선택적으로 적용하여 압축된 데이터를 복원한다.
소스 드라이버(1240)는 타이밍 제어기(1260)로부터 전달되는 소스 구동 제어 신호(SDC)에 응답하여 디코더(1230)에 의해 복원된 데이터에 대응하는 출력전압들을 소스 라인들(SLs)에 인가한다.
게이트 드라이버(1250)는 타이밍 제어기(1260)로부터 전달되는 게이트 구동 제어 신호(GDC)에 응답하여 게이트 전압을 게이트 라인들(GLs)에 순차적으로 인가한다.
타이밍 제어기(1260)는 호스트(HOST)로부터 제공되는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 입력 영상 데이터를 수신한다. 타이밍 제어기(1260)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호에 응답하여 소스 구동 제어 신호(SDC) 및 게이트 구동 제어 신호(GDC)를 생성한다. 그리고, 타이밍 제어기(1260)는 소스 구동 제어 신호(SDC)를 소스 드라이버(1240)에 전달하고, 게이트 구동 제어 신호(GDC)를 게이트 드라이버(1250)에 전달한다. 또한, 타이밍 제어기(1260)는 입력 영상 데이터를 인코더(1210)에 전달한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치(1200)는 이진 인코딩 방식 또는 DPCM 인코딩 방식 중 더욱 효율적인 인코딩 방식을 이용하여 입력 영상 데이터를 압축한다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치(2000)는 디스플레이 패널(2100) 및 디스플레이 구동 장치(2200)를 포함한다. 그리고, 디스플레이 구동 장치(2200)는 인코더(2210), 메모리(2220), 디코더(2230), 소스 드라이버(2240), 게이트 드라이버(2250) 및 타이밍 제어기(2260)를 포함한다.
다만, 도 10에 도시된 제 1 적용 예와 달리, 제 2 적용 예에 있어서, 타이밍 제어기(2260)는 인코더(2210)를 포함할 수 있다. 이는, 입력 영상 데이터가 타이밍 제어기(2260) 내부에서 압축되고, 압축된 데이터가 타이밍 제어기(2260)로부터 메모리(2220)로 제공될 수 있음을 의미한다. 그외 제 2 적용 예에 따른 구성들은 제 1 적용 예에 따른 구성들과 같다. 따라서, 제 2 적용 예에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.
100: 디스플레이 구동 장치 110: 인코더
120: 메모리 130: 디코더
140: 소스 드라이버

Claims (10)

  1. 펜타일(PenTile) 방식의 입력 영상 데이터에 대해 이진 인코딩 방식 및 DPCM 인코딩 방식으로 인한 오류를 각각 계산하고, 상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 상기 오류 계산 결과에 근거하여 선택되는 어느 하나에 따라 상기 입력 영상 데이터를 압축하는 인코더;
    상기 어느 하나의 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식에 따라 상기 인코더에 의해 압축된 데이터를 복원하는 디코더; 및
    상기 디코더에 의해 복원된 데이터에 근거하여 디스플레이 패널에 연결되는 소스 라인들을 구동하는 소스 드라이버를 포함하는 디스플레이 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더는,
    상기 입력 영상 데이터에 대한 매크로 블록들을 생성하는 매크로 블록 생성기;
    상기 입력 영상 데이터를 상기 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 제 1 압축부; 및
    상기 입력 영상 데이터를 상기 DPCM 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 제 2 압축부를 포함하는 디스플레이 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인코더는,
    상기 제 1 압축부에서 출력되는 이진 압축 데이터를 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 제 1 사전 복원부;
    상기 제 2 압축부에서 출력되는 DPCM 압축 데이터를 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 제 2 사전 복원부;
    상기 제 1 사전 복원부에서 출력되는 이진 복원 데이터와 상기 입력 영상 데이터 사이의 오류를 계산하는 제 1 오류 산출부;
    상기 제 2 사전 복원부에서 출력되는 DPCM 복원 데이터와 상기 입력 영상 데이터 사이의 오류를 계산하는 제 2 오류 산출부; 및
    상기 제 1 및 제 2 오류 산출부에서 계산되는 오류들의 비교 결과에 따라 상기 이진 압축 데이터 및 상기 DPCM 압축 데이터 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 모드 선택부를 더 포함하는 디스플레이 구동 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 매크로 블록 생성기는,
    2x2 크기의 R(Red) 매크로 블록들 및 B(Blue) 매크로 블록들을 생성하고, 4x2 크기의 G(Green) 매크로 블록들을 생성하는 디스플레이 구동 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 압축부는,
    각각의 매크로 블록에 대한 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 결정하고, 상기 제 1 및 제 2 대표 값과 패턴을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축하는 디스플레이 구동 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 압축부는,
    각각의 매크로 블록에서 기준 부화소 값과 그외 다른 부화소 값들 사이의 차이 값들을 계산하고, 상기 기준 부화소 값 및 상기 차이 값들을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축하는 디스플레이 구동 장치.
  7. 디스플레이 구동 장치의 영상 데이터 압축 방법에 있어서:
    입력 영상 데이터에 대한 매크로 블록들을 생성하는 단계;
    상기 입력 영상 데이터를 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계;
    상기 입력 영상 데이터를 DPCM 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계;
    상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식으로 인한 오류들을 계산하는 단계; 및
    상기 이진 인코딩 방식 및 상기 DPCM 인코딩 방식 중 더욱 적은 오류들을 유발하는 어느 하나에 따라 압축된 데이터를 선택하는 단계를 포함하는 영상 데이터 압축 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이진 인코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 압축하는 단계는,
    각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 대표하는 제 1 및 제 2 대표 값을 결정하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 대표 값에 근거하여 상기 각각의 매크로 블록의 패턴을 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 대표 값과 상기 패턴을 이용하여 상기 각각의 매크로 블록의 부화소 값들을 압축하는 단계를 포함하는 영상 데이터 압축 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 대표 값을 결정하는 단계는,
    기준 평균값으로서 상기 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계;
    상위 평균값으로서 상기 기준 평균값과 같거나 그보다 큰 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계;
    하위 평균값으로서 상기 기준 평균값보다 작은 부화소 값들의 평균값을 계산하는 단계; 및
    상기 상위 및 하위 평균값 중 상기 각각의 매크로 불록의 기준 부화소가 갖는 값에 대응하는 어느 하나를 제 1 대표 값으로 결정하고, 다른 하나를 제 2 대표 값으로 결정하는 단계를 포함하는 영상 데이터 압축 방법.
  10. 디스플레이 구동 장치의 영상 데이터 복원 방법에 있어서:
    입력 영상 데이터의 인코딩 방식을 나타내는 모드 데이터 및 상기 모드 데이터에 대응하는 압축 데이터를 포함하는 비트 스트림을 수신하는 단계;
    상기 모드 데이터에 따라 이진 디코딩 방식 및 DPCM 디코딩 방식 중 어느 하나를 선택하는 단계;
    상기 압축 데이터를 상기 이진 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계; 및
    상기 압축 데이터를 상기 DPCM 디코딩 방식에 따라 매크로 블록별로 복원하는 단계를 포함하는 영상 데이터 복원 방법.
KR20100114027A 2010-11-16 2010-11-16 디스플레이 구동 장치 및 그것의 영상 데이터 압축 및 복원 방법 KR20120052739A (ko)

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